DVS与AVS的原理及应用（4）

　图3AVS的控制环路示意图　　
一个典型的动态电压频率调节系统的工作流程如下（主要部件及关系参见图3）。
　　
①采集与系统负载有关的信息，计算当前的系统负载。这个过程可以用软件实现，也可以用硬件实现。软件实现的过程是在操作系统的核心调用中安放钩子，根据核心函数调用的频度使用不同的算法来判断系统的负载。CPU负载跟踪与性能预测的工作也可以由硬件完成，如Freecscale的i.Mx31，通过采集一些核心信号中断线、Cache、内存总线的使用情况等，计算当前的系统负载。这样，一方面确保了负载计算的准确性；另一方面减轻了CPU用于负载跟踪与性能预测的负担。不过，硬件实现的缺点就是无法灵活地选择预测算法。
　　
②根据系统的当前负载，预测系统在下一时间段需要的性能。有多种预测算法可以选择，要根据具体的应用来决定。同样的，预测也可由软件或硬件实现。
　　
③将预测的性能转换成需要的频率，从而调整芯片的时钟设置。
　　
④根据新的频率计算相应的电压，并通知电源管理模块调整供给CPU的电压。这需要特别的电源管理芯片，比如Freescale公司的MC13783或者NS公司的支持PowerWise特性的系列电源管理芯片。它们能够支持微小的电压调整（25mV）并且能在极短的时间内（几十μs）完成电压的调整。
　　
综上所述，支持闭环AVS功能的标准系统配置必须有以下的基本元件：内置于处理器的先进电源控制器APC、集成PWI从属器的电源管理芯片，以及将两者连接在一起的PWI串行总线。电源管理集成电路负责为处理器提供不同的电压，电压大小则由先进电源控制器内的PWI主控器负责调节，办法是由主控器将有关的命令传往PWI从属器，再由相关的电路进行调节。
　　
先进电源控制器APC负责接收主处理器的命令，为电压控制过程提供一个不受处理器影响的操作环境，以及实时跟踪逻辑电路的操作速度。APC永远处于戒备状态，不断监测系统的一切参数，例如，系统温度、负载、瞬态、工艺及其他有关的变动，每当APC收到有关频率即将转变的消息，立刻分析判断，以确定若以新频率操作，系统最少需要多大供电电压才可保持稳定。整个过程由闭环电路负责监控。

本文关键字：暂无联系方式电工文摘，电工技术 - 电工文摘